人教版中考物理复习压强与浮力典型.docx

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人教版中考物理复习压强与浮力典型

壓強與浮力典型

一、實驗設計類

題型特徵：

此類試題一般事先提供適當的實驗器材，或要求依據某種實驗原理自行選擇器材，進行探究活動方案的設計，實現某種物理量的探究。

這類題型的關鍵是要落實探究方案的優化設計，探究方案的設計通常要考慮到以下幾點，即方案中的探究器材選擇合理，實驗步驟簡單，實驗現象明顯，實驗操作可行等因素。

考點：

大氣壓強

[方案一]

　器材：

                              ；

說明：

                              。

　　[方案二]

　器材：

                              ；

　說明：

                              。

（2）該實驗只能粗略測出大氣壓的值，結果並不精確，請指出你所設計的

　　方案一中產生誤差的主要原因有哪些？

　　（寫出2點即可）①                      ；

　　②                               。

分析：

大氣壓強除了托裏拆利測量方法以外，還可以通過選擇合理的器材，設計其他方案。

測量大氣壓強的方法還是要利用到壓強的一般定義入手，即壓強=壓力/受力面積。

通過估算，75px2上皮碗受到的大氣壓力遠遠大於10N,本題中的彈簧測力計量程較小，不能直接進行大氣壓強測量，需要通過轉化的方法，利用小量程的彈簧測力計來實現較大壓力的測量一般可以借助杠杆、鉤碼配重、滑輪組來實現。

當然其他方案只要正確同樣可以，每套方案中器材選擇要正確，簡要說明的內容要抓住知識要點，正確反映出設計的物理原理，也可以通過畫圖來“說明”。

　　答案：

（1）[參考方案一]：

　　器材一：

輕質杠杆，細繩，鐵架臺；

　　說明：

利用省力杠杆，在一端用較小的彈簧測力計的拉力，在另一邊獲得較大的拉吸盤的力。

　　[參考方案二]

　　器材二：

定滑輪，鉤碼，細繩，鐵架臺；

　　說明：

用鉤碼作為配重，利用鉤碼的重力來增加對吸盤的拉力。

　　[參考方案三]

　　器材三：

定滑輪，動滑輪，細繩，鐵架臺；

　　說明：

將定滑輪和動滑輪組成省力的滑輪組，再用彈簧測力計向上拉動即可。

（2）方案一中：

吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數不准確、彈簧測力計自身有重力、杠杆有自重且杠杆重心不在懸點正下方等等；

　　方案二中：

吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數不准確、彈簧測力計自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等等；

　　方案三中：

吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數不准確、滑輪與軸間有摩擦、動滑輪有重力等等。

　　考點：

阿基米德原理

　　例題2：

有些愛思考的同學進一步提出，除上述兩個因素外，浮力的大小是否還與別的什麼因素有關？

其中，一個比較具體的問題是：

物體所受浮力大小是否與物體的形狀有關？

針對這個問題，若提供下列器材由你選擇，你將選擇哪些器材、怎樣進行探究？

　　供選擇的器材有：

彈簧測力計，三個形狀不同的小石塊，橡皮泥，燒杯、細線和水。

（1）你選擇的器材是：

________________。

（2）你的探究方案（即實驗步驟）是：

________________。

　　（3）你如何根據探究過程中觀察到的現象或獲得的數據得出結論：

_____________。

　　分析：

本題根據提供實驗器材，進行探究活動設計，探究活動方案的設計原則一般是要求器材最少，操作簡單，現象明顯。

本題要求探究浮力大小是否與物理形狀有關，探究方案的設計核心是如何進行形狀的改變。

在改變形狀的過程中要保證物體的品質要保持不變，三個形狀不同的小石塊其品質各不相等，這樣導致實驗中的研究對象的條件發生的變化，因此選擇橡皮泥改變物體形狀比較方便。

實驗主要利用彈簧測力計，採取差值法測浮力大小的方法，探究橡皮泥形狀發生變化後，橡皮泥所受的浮力的大小是否改變，進而測出實驗的結論。

為了減小實驗誤差，提高實驗的結論的準確性，一般橡皮泥形狀改變至少三次以上。

　　答案：

（1）彈簧測力計、橡皮泥、燒杯、細線和水（多選或少選均不正確）

（2）實驗步驟：

　　或a．①用細線將橡皮泥吊在彈簧測力計上，測出橡皮泥重G；

　　②將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F1；

　　③改變橡皮泥形狀，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F2；

　　④再改變橡皮泥形狀，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F3。

　　或b．①用細線將橡皮泥吊在彈簧測力計上，將橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F1；

　　②改變橡皮泥形狀，把橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F2；

　　③再改變橡皮泥形狀，把橡皮泥浸沒水中，記下測力計的示數F3。

　　（3）（答案要與實驗步驟對應）

　　或a．求出橡皮泥各次在水中所受的浮力。

若各次所受浮力相等，說明浮力大小與形狀無關；若各次所受浮力不等，說明浮力大小與形狀有關。

　　或b．比較橡皮泥各次浸沒水中時測力計示數。

若測力計的示數相等，說明浮力大小與形狀無關；若測力計的示數不等，則說明浮力大小與形狀有關。

　同題拓展：

　　小剛在學習了阿基米德原理（F浮=G排）後，推導得出F浮==ρ液V排g，從而知道物體受到的浮力大小與液體的     和物體     有關。

　小剛進一步猜想，物體所受浮力大小與物體的形狀有關？

針對這個問題，他選用以下實驗器材進行探究：

彈簧測力計、體積相同的圓柱體和長方體鋁塊各—塊、燒杯、細線和水。

　　實驗步驟如下：

①用細線將圓柱體、長方體鋁塊先後掛在彈簧測力計上，測出它們的重力分別為G1、G2；②將圓柱體鋁塊掛在彈簧測力計上並浸沒入水中，記下彈簧測力計的示數F1；③將長方體鋁塊掛在彈簧測力計上並浸沒入水中，記下彈簧測力計的示數F2；

　　則：

（1）比較兩鋁塊的重力G1、G2的大小關係為      ；

（2）利用以上實驗數據比較：

若     ，說明浮力大小與物體形狀無關；若      ，說明浮力大小與物體形狀有關。

　　答案：

密度（1分），排開液體的體積（或浸入液體的體積） 

（1）G1=G2 

（2）G1一F1=G2一F2 （或Fl=F2），  G1一Fl≠G2一F2 （或F1≠F2）。

二、數據分析類

題型特徵：

此類試題通常提供一些探究活動中的數據記錄，以表格的形式呈現。

同時根據探究過程的要素考查要點，設計一些探究問題，有些是以填空的形式，有些以問題的形式，還有些是要求根據提供的探究數據分析歸納出科學規律或初步的結論。

會分析處理圖表中的數據是實驗能力的重要方面，實驗數據並不等於探究的結論，實驗數據是對實驗事實的客觀記錄，探究的結論是在數據的基礎上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規律。

數據分析類試題一般要篩選題目提供或收集的資訊，進行簡單的因果推理，尋找數據之間的相互關係的特徵。

這種特徵通常表現為“相等、之和、之差、乘積、比值”等數學關係。

同時還要關注物理條件改變與物理現象變化之間的聯繫。

　　考點：

探究液體內部壓強的特點

⑴分析表格數據，將漏掉的數據補上。

　　⑵由實驗1、2、3，可得出結論：

_________________________________________。

　　⑶由實驗_______________，可得出結論：

液體內部的壓強隨深度的增加而增大。

　　⑷該同學想完成研究液體內部壓強與液體密度關係的實驗，請你幫助他設計一個可行的方案。

　　分析：

本題表格數據是學生實驗的再現，重在考查學生對實驗過程的理解。

壓強計的橡皮膜受到壓強時，其U型管左右液面出現高度差，反過來當壓強計U型管左右液面出現高度差則說明橡皮膜受到了壓強，高度差越大則壓強越大。

設計研究液體內部壓強與液體密度關係的實驗方案要採用控制變數法，即橡皮膜在液體中的深度不變。

　　答案：

（1）7．5 15。

（2）液體內部向各個方向都有壓強，同一深度處液體向各個方向的壓強都相等。

（3）①如圖4取一杯水，將壓強計的橡皮膜置於水中一定深度處，記下U型管左右液面高度，算出液面高度差h1；②將杯中的水換成鹽水，將壓強計的橡皮膜置於鹽水中相同深度處，記下U型管左右液面高度，算出液面高度差h2；③比較h1與h2 的大小得出結論。

　　考點：

影響壓力作用的效果

　　例題4：

為了探究壓力的作用效果與哪些因素有關，某同學用若干個同種材料製成的不同物體放在同一水準細沙面上，進行了三組實驗，並記錄有關數據分別如表一、表二、表三所示。

實驗時，他仔細觀察沙面的凹陷程度，並通過比較，發現每一組沙面的凹陷程度相同，而各組卻不同，第一組凹陷程度最大，第二組其次，第三組最小。

⑴分析比較實驗序號1與4（或2與5、3與6）及觀察到的現象，可得出的初步結論是________。

　　⑵分析比較_______及觀察到的現象，可得出的初步結論是：

當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越顯著。

　　⑶請進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及觀察到的現象，並歸納得出結論。

　　①分析比較得_______；②分析比較得_______。

　　分析：

本題除考查同學們對壓力作用效果的掌握程度外，著重考查了同學們對數據表格的分析和處理能力。

另外還考查同學們對控制變數法的理解和運用。

解答這類題目時，需先分析要研究的是什麼量，影響該量的因素可能有哪些，若有兩個或兩個以上的影響因素，就要考慮用控制變數法來研究。

即在分析壓力的大小影響作用效果時，必須控制受力面積不變；在分析受力面積的大小影響作用效果時，必須控制壓力的大小不變。

　　答案：

⑴受力面積相同，壓力越大，產生的效果越顯著；⑵1、6、9；⑶①受力面積相同，壓力越大，壓力產生的效果越顯著；②壓力相同，受力面積越小，壓力產生的效果越顯著。

　　中考實戰：

　　某興趣小組開展科學探究活動。

　　【提出問題】液體產生的壓強跟深度有什麼關係？

　　【設計實驗】探究液體產生的壓強跟深度的關係，用如圖所示裝置，在彈簧秤下掛一圓柱體，容器中盛有某種液體。

　　【獲取證據】測得圓柱體的橫截面積為l×l0－4米3，柱體的重為0．6牛頓。

當圓柱體緩慢地浸人液體中時（圓柱體始終豎直且沒有被浸沒），記下圓柱體下表面所處的深度h、彈簧秤相應的示數F，求得相應的圓柱體在下表面處產生對液體的壓強p（體在圓柱體下表面處產生的壓強也為p），所得數據如下表：

【得出結論】根據以上數據可得出液體產生的壓強跟深度的定量關係是 ▲ 。

　　【討論與交流】

（1）根據第5次實驗所得數據，求得圓柱體在下表面處對液體產生的壓強是▲ 帕。

（2）當彈簧秤的示數為0．3牛時，圓柱體受到的浮力為 ▲ 牛。

　　答案：

當液體密度一定時，液體壓強與深度成正比（或液體密度一定，P∝h，或液體密度一定時，P=k h） 

（1）6．0×103 

（2）0．3

三、實驗測定類

題型特徵：

此類試題通常提供一定數量的探究器材，要求根據一定物理原理，進行物理量的測量，一般要求能設計出測定物理量的操作方案。

一般此類試題著重對學生物理思維方法的考查。

求解此類試題一般思路是要求能正確理解和把握實驗的原理，測定物理量的設計方案要思路清晰，同時要保證測定結果的準確性。

　　考點：

大氣壓強測量

　　例題5：

在測量大氣壓的實驗中，某同學將玻璃板放在桌子上，用吸盤貼在玻璃板上面，用彈簧測力計將吸盤緩慢向上拉，直到吸盤脫離板面。

問：

（1）實驗原理是什麼？

（2）某同學做實驗時發現彈簧測力計的量程太小，不能測出吸盤脫離板面時的拉力。

請你選擇其他器材與這只彈簧測力計組合，測出吸盤脫離板面時的拉力，要求寫出用到的器材和方法。

分析：

挖掘教材實驗進行考查是近年各地中考的重點。

對教材中的每個探究實驗，同學們不僅要從整體上瞭解實驗的意圖、原理、實驗器材及方法，同時要善於剖析實驗細節，如實驗中可能出現的現象分析，實驗方案改進，結論評估等。

本題取材於《大氣壓強》教材，

　　其原理包括平衡力和壓強知識，如圖甲所示，吸盤受到兩個力的作用：

一是大氣作用在吸盤上的大氣壓力F大，其大小始終不變；另一個是彈簧測力計對吸盤向上的拉力F拉，其大小隨吸盤被緩慢上拉的同時逐漸增大，F大和F拉是同直線上反方向的兩個力，當F拉略大於F大時，（粗略認為F拉等於F大，即平衡）吸盤被拉離玻璃板，讀出此時彈簧測力計的示數，便間接得出F大（F大 =F拉），用尺測出吸盤的直徑D，算出其面積S=πD2/4，即大氣壓的作用面積，借助壓強公式P=F/S可以粗略算出大氣壓P=4F拉/πD2。

　　若吸盤面積較大，吸盤受到的大氣壓力F大將較大，超過了常用彈簧測力計的量程，這就需要輔助於省力機械來測量，本題第

（2）問就是針對可能出現的這種情況設計的。

　　答案：

（1）實驗原理：

二力平衡的條件F大=F拉和壓強公式P=F/S。

（2）法

（一）：

如圖乙所示取一輕質杠杆（品質忽略不計），為使OA．OB分別為阻力臂L2和動力臂L1以便測量，須讓杠杆處於水準位置，人手作用於玻璃板上向下緩慢拉動，讀出拉開玻璃板時彈簧測力計的示數F1，便可算出F大=F2=F1L1/L2。

法

（二）：

如圖丙所示，取一輕質動滑輪，緩慢向上拉動彈簧測力計，讀出剛拉開玻璃板時彈簧測力計的示數F1，算出大氣壓力F大=2F1。

　　考點：

浮沉條件的應用

　　例題6：

現有一個小玻璃試管，利用量筒和足量的水如何測量玻璃的密度？

　　分析：

測定物質的密度是初中物理一個重要實驗，基本方法為用天平和量筒這兩種儀器，而此實驗的拓寬是往往只給一種儀器，甚至一種也沒有，而代以其他實驗器材，因此尋找合適的代換是關鍵。

利用浮力的知識進行密度的測量時，漂浮條件和阿基米德原理等基本知識是出發點。

利用物體在液體中的狀態，抓住“浮體”F浮=G和“沉體”V排=V物的特點進行代換。

本題要測玻璃的密度，必須測出小玻璃試管的品質和它具有的玻璃的體積。

當小玻璃試管下沉在量筒的水中時可以測出它的體積；小玻璃試管的品質可以通過測量它的重力獲得，由於小玻璃試管漂浮在水面上時它的重力就等於浮力，所以只要用量筒測量它漂浮時排開水的體積，就可以得到它的品質。

此類實驗探究設計題不僅注重學生基本操作技能的掌握，而且也注重提高學生實驗設計能力和對知識的綜合應用能力。